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本研究は、近い将来において宇宙船や宇宙ロボットなどの軌道上での大規模構造物の組立やサ-ビスなどの活動に際して重要な問題となるソフトドッキング技術に関して、理論的および実験的研究を行うことを目的としており、1989〜1990年の2年間に以下のような研究を行った。1. 1次元の緩衝制御およびソフトドッキング実験装置を設計・製作した。この実験装置においてはドッキング物体の運動のために空気式浮上装置、位置検出に超音波式距離計などを用いた。さらにこれらの制御を実現するために制御用のソフトウエアを開発した。 2. 製作した実験装置を用いて種々の基礎的実験を行ない、ソフトドッキングに関する最も基礎的なデ-タを取得した。 3. タ-ゲットの補足の前段階であるマッチングのフェ-ズについて、ドッキング機構とタ-ゲットとの距離および相対速度を同時に0に持ってゆく制御方式の計設法を明らかにした。 4. タ-ゲットを補足した後の減速およびアテニュエ-ションのフェ-ズについて、サ-ボモ-タ-を用いた電気式アクチュエ-タ-を用いた減衰器の制御方式を研究した。制御方式としては、アクチュエ-タ-の受ける力が常に一定となるような一定力減衰の制御方式、電気的なバネ・ダンバ-系を構成する方法、線形2次形式最適制御理論を適用してアクチュエ-タ-の位置制御を行う方法、周波数依存の評価関数を用いて周波数領域の設計法を適用して振動制御を行う方法、タ-ゲットの持つ異なる運動エネルギ-の減衰について適応的な制御方式を適用してコンプライアンスの調整を行う制御方式、などを比較研究した。 5. 理論的考察に基づきソフトドッキング制御系に関する解析および数値シミュレ-ションを行って性能を確認した。 6. 理論的解析およびシミュレ-ションで得られた結果に基づき、1次元の緩衝制御およびソフトドッキング実験装置を用いて制御性能を実証した。
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